前现代：易学与科学互动

对易学与中国传统科学共生互动关系的考察，有“宏观”和“微观”两种不同的进路。宏观方面要讨论传统科学与易学在起源、定型、发展中的双向相互作用的一般情况，在微观方面要考察易学的宗派与诸自然科学学科之间相互关系的种种具体问题。

在起源问题上的相互影响，古人有关科学源于易学的断言[6]当不可信，近人提出的种种易学的科学起源说[7]亦不能定论，这类问题的研究有待考古学证据。但在定型过程中双方的相互影响则是要明朗得多。易学以春秋战国时期《易传》的形成为肇始，而科学在秦汉时期亦初成其范式。《易传》中所叙述的筮法明显表现出历法天文学的影响，而构成传统科学范式构架基础的阴阳、五行学说虽非直接来源于易学，但《易传》中的“一阴一阳之谓道” 的命题无疑有助于科学接受阴阳思想。实际上科学范式中的宇宙秩序原理、方法论原则和科学技术观，都包含有来自《易传》的哲学启迪和“潜移默化” 的影响。在其后的各自发展途中，有诸多文献为彼此之间的相互作用提供了证据。不仅汉代象数易的形成是以当时的历算成就为其科学基础的，而且易学从科学吸取营养的这一先河的影响所及，导致“易道广大，无所不包”的两千年的历史。由于汉武帝将儒学作为国家意识形态独尊且《易经》列五经之首，在其后历史中易学对科学活动产生深远的影响是很自然的。易学与传统科学的互动中，易学对科学的影响主要表现为思维方式的作用。在中国传统科学发展的三次高峰期，魏晋南北朝时期、宋元时期和晚明时期，促成传统科学高峰出现的诸多因素中包含有易学的影响。

魏晋南北朝时期，易学的玄学化和科学的理论化两者之间是相互影响的。一方面古文经学的发展和老、庄玄学的兴起相结合使汉代易学转向了玄

学解易的道路有其科学的背景；另一方面玄学家以理性反对迷信、以简化取代烦琐，强调“自然之理”、“弃名任实”的批判精神，其“辨名析理”的思维形式，对同期的自然科学走向理论化有很大影响。这种影响在医药学、地理学、天文学、农学、丹学和数学诸领域表现出来，王叔和的《脉经》、皇甫谧（215～282）的《黄帝三部针炙甲乙经》、陶弘景（456～536）的《本草集注》、裴秀（223～271）的《禹贡地域图》、郦道元（446/472～527）的《水经注》、贾思勰的《齐民要术》、葛洪的《抱朴子》都有所表现。以易学为骨架的宋明理学的形成有当时的数理科学为其基础，而理学家将《大学》的“格物致知”嫁接在《易传》的“穷理尽性”上所提出的“格物穷理” 的认识论和推理方法在宋、明、清三代不断演进，对科学理性精神的影响也越来越大。宋代易学的数学派、理学派、气学派之间关于数与象、数与理、数与物或气的讨论中所发展的数理哲学，作为宋元数理科学家创造性思维的一部分，成为把数学和物理学推向中国传统科学最高峰的一大助力。明中叶以降对“格物致知”的理解，由于注入王阳明（1472～1528）心学的思想解放和实践精神而面貌一新，把“以物格物”发展到“以心格物”，或者说从感官“小体”发展到心智“大体”的时期。李时珍（1518～1593）的本草自然分类法，朱载堉（1536～1611）的律学、宋应星（1587～1666）的声学、徐霞客（1587～1641）的地形观察与分析、方以智（1611～1671）的光学皆得助于此，遂形成晚明时期科技发展的大综合，放出中国传统科技的最后一道光辉。

就微观而论，易学对科学的影响，从现代学科分类考虑，各学科均程度不同地感受到。作为案例性研究，以现代眼光看，最为基础的学科是数学和物理学，不妨以其为例说明这种影响的性质和程度。

数学作为一个科学学科的名称是从易学中借用而来，在古代中国长期名为“算术”或“算学”。这一学科，由于宋代邵雍先天易学的兴起，这种被时人称为“数学”的学问由秦九韶（1202～1261）借用以取代“算学”。说到易学与数学起源的关系问题，无论是晋代刘徽的“九九之数以合六爻之变”

（《九章算术注·序》）说，还是秦九韶的“爰河图洛书”（《数书九章·序》）说，都没有深究的价值。重要的是易学对数学家世界观和科学观的影响。刘徽总结自己的数学研究理路为“观阴阳之割裂，总算术之根源”，秦九韶强调“数与道非二本”，都体现了易学对他们的世界观的影响。秦九韶读易领悟“圣有大衍，微寓于《易》”，发现了《周易》筮法的同余结构并创一次同余式解法“大衍求一术”而领先世界数百年[8]。杨辉（13 世纪）将易学的河图和洛书发展成纵横图，直到 17 世纪在这个领域举世还无人能超过他的水平。徐光启（1562～1633）把象数学视为数理科学，“象数之学，大者为历法，为律吕，至其他，有形有质之物，有度有数之事，无不赖以为用，用之无不尽巧极妙者”（《泰西水法·序》），倡导“度数旁通十事”，将天文和气象、测量和水文、音乐、军工、会计、建筑、制造、测地、医学和计时都纳入数量化的轨道，以图“由数达理”（《条议历法修正岁差疏》）。

数学发展受易学的影响，真正有据可循者主要在观念和思维方式方面。在观念方面，《周易》的阴阳概念经数的奇偶而转化为几何之圆方，通过赵爽和刘徽的工作开辟了中国数学研究的圆方论的独特方向[9]。《周髀算经》提出“数之法出于方圆”，赵爽注《九章算术》以“圆径一而周三，方径一而匝四”解释，揭示阴阳与数之奇偶和形之方圆的联系。刘徽依阴阳和方圆

原理首创的“割圆术”，不仅导致魏晋南北朝时期圆周率计算遥遥领先于世界的成就，而且其影响中经沈括（1031～1095）的“会圆术”、李冶（1129～ 1279）《测圆海镜》（1248 年）、梅文鼎（1633～1721）的《方圆幂积说》

（1710 年），一直延拓到清代李善兰（1811～1882）著《方圆幽秘》（1845 年）而创立中国式的微积分“尖锥术”。中国传统数学的其他方面，如方程论是否受方圆论的影响有待研究。

数学在其发展中受易学中一些方法论原理论的重要影响，表现在数学家的思想以及他们的成果之中。刘徽著名的“析理以辞，解体用图”数学方法论，就是依易学的象数原理而发展出来的由“理”和“象”（图）研究数学的方法。《易传》“类族辨物”的方法论原理，经《黄帝内经》将其发展为“比类”的若干种具体方法，而在《九章算术注》中刘徽又将类推发展为等式推理以建立数学概念体系，至宋代理学家再给“类推”增置以“格物穷理” 的前提，“比类”方法广为宋元数学家们采用。沈括首创堆积术（即高级等差级数求和）是比类方法之典型应用，贾宪（11 世纪上叶）可能依据邵雍的六十四卦衍生的“二分法”比类得到他的三角数表[10]。而朱世杰（13～14 世纪）的三角垛积求和公式与贾宪三角之可互译性，允许我们猜想朱世杰也可能通过与易卦生成图比类得出他的诸垛积公式。比类方法在数学中的应用获得重多创造性的成果，诸多的成功更促成它的推广应用，因而出现若干题名包含“比类”的数学著作，诸如杨辉（13 世纪）的《田亩比类乘除捷法》

（1275 年）、吴敬（15 世纪）的《九章算法比类大全》（1450 年）。

物理学，按现代理解的物理学在中国古代是没有的。钱临照先生曾说过，中国古代没有物理学，只有物理学知识。但作为追述历史，在与亚里士多德《物理学》对比的意义上，我们还是可以讨论的。现在作为物理科学分支的天文学、声学、光学等，在古希腊是归为数学的，现代意义的物理学是在 18 世纪末和 19 世纪初才定型的。亚里士多德的《物理学》作为研究变化的存在的第二哲学，只关心运动和时空问题。中国早在《庄子》和《淮南子》中就出现了“物理”这个词汇，泛指万物之理，从晋杨泉的《物理论》到明方以智的《物理小识》（1665 年）都大体沿袭这一思想。从邵雍的“老子五千言，大抵皆明物理”（《观物篇》）和方孔炤的“圣人观天地，府万物，推历律，定制度，兴礼乐，以前民用，化至感若，皆物理也”（《物理小识·总论》引其父语），我们可以领略到这种大物理观。在中国历史上第一次出现“物理之学”一词是在邵雍的《观物篇》中。他的这部书是对他的易学著作

《皇极经世书》的注本。清王植将其评论为“此篇皆格物穷理之精义也”（《皇极经世直解》）。邵雍所谓的“物理之学”乃有关天地万物运动变化之理的学问，是关于一切事物秩序的学问。在他看来“学不际天人，不可谓之学”。他书中所论物理的范围，确从天地的起源直到人文历史。就自然现象说，他以阴阳刚柔和感应为纲论述了天地的产生、日月星辰运动、水火土石之化成、雨风露雷之成因、走飞草木性情之变化⋯⋯这种大物理观到方以智方有一个大的变化。他在《通雅》（1666 年）中把学问划分为物理、宰理和至理，大体相应于今日的自然科学、社会科学和哲学。用他的话说，“考测天地之家，象数，律历、音声、医药之说皆质之通也，皆物理也。”

在中国古代的大物理观中，万物生化的核心机制是“感应”。《易传》感应原理自汉代起与象数论结合，逐渐发展出一种精致的数理感应论。邵雍之子邵伯温为其父《观物篇》所作《系述》中淋漓尽致地表述了他的数理感

应观。中国人重感通，而声与光是人与人和人与自然沟通最重要的媒介，所以中国声光科技的早发繁美势所必然；律历合篇为《律历志》，音律通天的观念也彰显中国自然与人文沟通的整体特色；候风地动仪也是在地动天摇而人可象之的观念指导下制造出来的，待人以其候天风之地动；共鸣的运用与诠释成为中国声学的特色；电磁现象的发现与诠释甚至与其有关的避雷针和指南磁针的发明，都与“感应”观念密切相关。所以中国传统科学是“以类比为方法，以感应为主要观念”[11]的。邵雍依据《易传》“穷理尽性，以至于命”所阐发的理、性、命统一于“道”的物理学思想，以及以“理”或“道” 观“物”的所谓“反观”的物理学方法，对其后的物理学研究有一定的影响。沈括（1031～1095）《梦溪笔谈》“数术”所记有人工磁化和地磁偏角实验，有附纸人于琴弦的声共振实验，有以“碍”的概念对光学所进行的理性分析。李时珍把历来医学中的阴阳五行理论引入本草学，以“比类取象”方法把动、植诸类归属五行，完成本草理论体系五行化。朱载堉（1536～1611）自幼“即悟先天学”，后著有《先天图正误》，首创十二平均律。宋应星的《天工开物》书名取义于《易》，反映了他的精神世界的易学形象，而《论气》完全以易学气学派的观点指导探索自然，则表明他的这种精神落实于理论研究之境况。